[发明专利]一种八阶LED光立方显示屏

摘要

一种八阶LED光立方显示屏，设置有光立方体和控制机构，光立方体设置有基板、设置于基板的N个排孔Paik(k=1、2、3、……、N‑1、N)、N根导线Cs(s=1、2、3、……、N‑1、N)、以及由N×N×N个LED二极管按照矩阵排列构成的立方体结构，立方体结构由N层立方平面层构成，每层立方平面层内的LED二极管构呈N行、N列矩阵结构排列。控制机构设置有电源VCC、芯片U1、锁存单元和开关放大单元。八阶LED光立方显示屏没有设置支架，通过LED发光二极管直接构成立体矩阵结构，在工作状态时具有通透性好、立体感强，显示效果良好的特点，且控制机构电路结构简单，控制效果良好。

主权项

一种八阶LED光立方显示屏，其特征在于：设置有光立方体和控制机构；所述光立方体设置有基板、设置于基板的N个排孔Paik(k＝1、2、3、……、N‑1、N)、N根导线Cs(s＝1、2、3、……、N‑1、N)、以及由N×N×N个LED二极管按照矩阵排列构成的立方体结构，所述立方体结构由N层立方平面层构成，每层立方平面层内的LED二极管构呈N行、N列矩阵结构排列，其中N＝8；排孔Paik设置有N个呈直线排列的接孔ikm(m＝1、2、3、……、N‑1、N)；以平行于基板所在的平面为水平面，在水平面内平行于排孔的方向为X轴坐标，在水平面内垂直于X轴的方向为Y轴坐标，垂直于水平面的方向为Z轴坐标；每个所述立方平面层与水平面平行，以距离水平面最远的立方平面层为第一立方平面层D1，剩余的N‑1个立方平面层依次为第二立方平面层D2、第三立方平面层D3、……、第N立方平面层DN；每个LED二极管的阴极引脚包括第一段和第二段，第一段和第二段相互垂直，第一段和第二段所在的平面与水平面平行；LED二极管的阳极引脚包括第三段和第四段，第三段和第四段相互垂直，第三段与第一段、第二段在同一平面，第四段垂直于水平面；每个LED二极管按照其所在的层面以及其在具体层内的位置用LED二极管A(I,P,Q)标示，其中，I代表该LED二极管所在的立方平面层，P代表LED二极管在立方平面层内的行，Q代表LED二极管在立方平面层内的列，且I＝1、2、3、……、N‑1、N，P＝1、2、3、……、N‑1、N,Q＝1、2、3、……、N‑1、N；当Q<N时，任意LED二极管A(I,P,Q)的第二段与LED二极管A(I,P,Q+1)的第二段连接；任意LED二极管A(I,P,N)的第二段与导线Cs连接，s＝I；当I<N时，任意LED二极管A(I,P,Q)的第四段与LED二极管A(I+1,P,Q)的第四段连接；任意LED二极管A(N,P,Q)的第四段与接孔ikm连接，且k＝p、m＝Q；所述控制机构设置有电源VCC、芯片U1、锁存单元和开关放大单元；所述芯片U1的型号为AT89C51，所述芯片U1通过排阻P1、P2扩展；所述芯片U1的引脚1与排阻P1的引脚wei1连接，所述芯片U1的引脚2与排阻P1的引脚wei2连接，所述芯片U1的引脚3与排阻P1的引脚wei3连接，所述芯片U1的引脚4与排阻P1的引脚wei4连接，所述芯片U1的引脚5与排阻P1的引脚wei5连接，所述芯片U1的引脚6与排阻P1的引脚wei6连接，所述芯片U1的引脚7与排阻P1的引脚wei7连接，所述芯片U1的引脚8与排阻P1的引脚wei8连接，所述芯片U1的引脚9与排阻P1的引脚RST连接，所述芯片U1的引脚10与排阻P1的引脚SZ连接，所述芯片U1的引脚11与排阻P1的引脚L1连接，所述芯片U1的引脚12与排阻P1的引脚L2连接，所述芯片U1的引脚13与排阻P1的引脚L3连接，所述芯片U1的引脚14与排阻P1的引脚S2连接，所述芯片U1的引脚15与排阻P1的引脚S3连接，所述芯片U1的引脚16与排阻P1的引脚S4连接，所述芯片U1的引脚20、排阻P1的引脚1接GND；所述芯片U1的引脚17与排阻P1的引脚17连接，所述芯片U1的引脚18与排阻P1的引脚18连接，所述芯片U1的引脚19与排阻P1的引脚19连接，所述芯片U1的引脚20、排阻P1的引脚20与GND连接；所述芯片U1的引脚21与排阻P2的引脚SE1连接，所述芯片U1的引脚22与排阻P2的引脚SE2连接，所述芯片U1的引脚23与排阻P2的引脚SE3连接，所述芯片U1的引脚24与排阻P2的引脚SE4连接，所述芯片U1的引脚25与排阻P2的引脚SE5连接，所述芯片U1的引脚26与排阻P2的引脚SE6连接，所述芯片U1的引脚27与排阻P2的引脚SE7连接，所述芯片U1的引脚28与排阻P2的引脚SE8连接；所述芯片U1的引脚29与排阻P2的引脚12连接，所述芯片U1的引脚30、芯片U1的引脚31、芯片U1的引脚40、排阻P2的引脚11、排阻P2的引脚10、排阻P2的引脚1接VCC；所述芯片U1的引脚32与排阻P2的引脚NET8连接，所述芯片U1的引脚33与排阻P2的引脚NET7连接，所述芯片U1的引脚34与排阻P2的引脚NET6连接，所述芯片U1的引脚35与排阻P2的引脚NET5连接，所述芯片U1的引脚36与排阻P2的引脚NET4连接，所述芯片U1的引脚37与排阻P2的引脚NET3连接，所述芯片U1的引脚38与排阻P2的引脚NET2连接，所述芯片U1的引脚39与排阻P2的引脚NET1连接；所述锁存单元设置有八个结构相同的分锁存单元f,f＝1、2、3、……、N‑1、N；任意一个分锁存单元f设置有型号为74HC573的芯片U2、电阻R1至电阻R8，芯片U2的引脚1、引脚10接地，芯片U2的引脚11与排阻P2的引脚SEf连接，芯片U2的引脚2与排阻P2的引脚NET1连接,芯片U2的引脚3与排阻P2的引脚NET2连接,芯片U2的引脚4与排阻P2的引脚NET3连接,芯片U2的引脚5与排阻P2的引脚NET4连接,芯片U2的引脚6与排阻P2的引脚NET5连接,芯片U2的引脚7与排阻P2的引脚NET6连接,芯片U2的引脚8与排阻P2的引脚NET7连接,芯片U2的引脚9与排阻P2的引脚NET8连接；电阻R1的一端与芯片U2的引脚19连接，电阻R1的另一端与排孔Paik的接孔ikm(m＝1,k＝f)连接；电阻R2的一端与芯片U2的引脚18连接，电阻R2的另一端与排孔Paik的接孔ikm(m＝2,k＝f)连接；电阻R3的一端与芯片U2的引脚17连接，电阻R3的另一端与排孔Paik的接孔ikm(m＝3,k＝f)连接；电阻R4的一端与芯片U2的引脚16连接，电阻R4的另一端与排孔Paik的接孔ikm(m＝4,k＝f)连接；电阻R5的一端与芯片U2的引脚15连接，电阻R5的另一端与排孔Paik的接孔ikm(m＝5,k＝f)连接；电阻R6的一端与芯片U2的引脚14连接，电阻R6的另一端与排孔Paik的接孔ikm(m＝6,k＝f)连接；电阻R7的一端与芯片U2的引脚13连接，电阻R7的另一端与排孔Paik的接孔ikm(m＝7,k＝f)连接；电阻R8的一端与芯片U2的引脚12连接，电阻R8的另一端与排孔Paik的接孔ikm(m＝8,k＝f)连接；所述开关放大单元设置有八个结构相同的分开关放大单元w,w＝1、2、3、……、N‑1、N；任意一个分开关放大单元w设置有电阻R0和三极管Q，三极管Q的发射极接地，三极管Q的基极与电阻R0的一端连接，电阻R0另一端与排阻P1的引脚weiw连接，三极管Q的集电极与导线Cs连接，s＝w；所述三极管Q的型号为SS8050；所述控制机构还设置有按键切换单元，所述按键切换单元设置有四脚开关T2、四脚开关T3和四脚开关T4，四脚开关T2的一端、四脚开关T3的一端、四脚开关T4的一端接GND，四脚开关T2的另一端与排阻P1的引脚S2连接，四脚开关T3的另一端与排阻P1的引脚S3连接，四脚开关T4的另一端与排阻P1的引脚S4连接；所述控制机构还设置有流水灯判断单元，所述流水灯判断单元设置有二极管D1、二极管D2、二极管D3、电阻R001、电阻R002和电阻R003，二极管D1的负极、二极管D2的负极、二极管D3的负极与VCC连接，电阻R001的一端与二极管D1的正极连接，电阻R001的另一端与排阻的引脚L1连接，电阻R002的一端与二极管D2的正极连接，电阻R002的另一端与排阻的引脚L2连接，电阻R003的一端与二极管D3的正极连接，电阻R003的另一端与排阻的引脚L3连接；当Q<N时，任意LED二极管A(I,P,Q)的第二段与LED二极管A(I,P,Q+1)的第二段焊接连接；任意LED二极管A(I,P,N)的第二段与导线Cs焊接连接，s＝I；当I<N时，任意LED二极管A(I,P,Q)的第四段与LED二极管A(I+1,P,Q)的第四段焊接连接；任意LED二极管A(N,P,Q)的第四段与接孔ikm焊接连接，且k＝p、m＝Q。